ES2221812B1 - Proceso-maquina de electroerosion por hilo. - Google Patents

Abstract

Proceso-máquina de electroerosión por hilo en el que por descargas eléctricas en un líquido dieléctrico entre un hilo y una pieza a trabajar se origina un canal en la pieza con una boca superior y una boca inferior, procediéndose a producir una sobrepresión en la boca inferior en el sentido de la boca inferior hacia la boca superior y a producir una subpresión en la boca superior en ese mismo sentido. De aplicación en máquinas de electroerosión.

Description

Proceso-máquina de electroerosión por hilo.

En un proceso-máquina de electroerosión por hilo el problema principal es la limpieza/evacuación del propio material erosionado.

En el método tradicional se aplican chorros de líquido a presión por la boca superior y por la boca inferior del canal existente entre el hilo y la pieza a trabajar.

Este método no da buenos resultados cuando se aplica a piezas de espesor mayor a 150 mm. u operaciones de corte con hilo inclinado con cualquier espesor.

La velocidad de erosión decrece del valor del comienzo, y la erosión se hace inestable originando marcas indeseables en las piezas. Se producen retrocesos del hilo durante su recorrido. Esto es debido principalmente, a que los chorros de dieléctrico chocan, aproximadamente a mitad de pieza y el material erosionado (residuos de la erosión) no es capaz de salir del canal con facilidad.

Dado que la evacuación de este material va a determinar la calidad, estabilidad y velocidad de la erosión, es vital encontrar una solución al problema.

El solicitante ha ensayado y encontrado dicha solución inyectando presión por la boca inferior y realizando una aspiración por la boca superior. La erosión en el comienza es buena, hay buena limpieza y en todos los casos los comienzos son buenos. Una vez que la erosión se ha adentrado en la pieza hay una notable mejoría. La velocidad disminuye muy poco de la velocidad en el comienzo, la erosión es estable y no se producen retrocesos del hilo por el perfil. En estas condiciones se pueden aplicar condiciones de erosión más energéticas, que de otra forma sería imposible, pero que gracias a la evacuación del material erosionado, se consigue mantener la estabilidad y un aumento considerable de la velocidad de erosión.

El presente invento preconiza un proceso de electroerosión por hilo en el que por descargas eléctricas en un líquido dieléctrico entre un hilo y una pieza a trabajar se origina un canal en la pieza con una boca superior y una boca inferior, y en el que se procede a producir una sobrepresión en la boca inferior en el sentido de la boca inferior hacia la boca superior y a producir una subpresión en la boca superior en ese mismo sentido.

Para comprender mejor el objeto de la presente invención, se representa en los planos una forma preferente de realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento.

La figura 1 es una representación esquemática de un proceso-máquina conocido.

La figura 2 es una representación en coordenadas de las velocidades de erosión en el tiempo del proceso-máquina de la figura 1 con una pieza de 300 mm.

Las figuras 3 y 4 son unas representaciones esquemáticas de una realización práctica del proceso-máquina objeto del invento.

La figura 5 es una representación en coordenadas de las velocidades de erosión en el tiempo del proceso-máquina de las figuras 3 y 4 con una pieza de 300 mm.

Se describe a continuación un ejemplo de realización práctica, no limitativa, del presente invento.

En un sistema convencional (figura 1) se dispone una pieza (1) normalmente metálica, por ejemplo acero templado, un hilo (2) de pequeño diámetro (\phi), por ejemplo 0'25 mm. de naturaleza metálica, por ejemplo latón (CuZu37) o recubierto por metal, por ejemplo CuZu5O y por medio de un generador (3) se efectúan descargas eléctricas que originan un canal (4) con una anchura (a), por ejemplo de 0'3 mm.

La pieza (1) se encuentra sumergida en un líquido dieléctrico (5).

Las descargas, eléctricas arrancan el material de la pieza (1) y se contamina el líquido dieléctrico (5) en el interior del canal (4) variando la conductividad entre el hilo (2) y la pieza (1). Dado que normalmente el proceso de electroerosión está controlado automáticamente, las variaciones detectadas de conductividad originan órdenes de variación en el avance del hilo (2), es decir, variaciones en la velocidad de trabajo en detrimento de la calidad y productividad.

En consecuencia se procede a limpieza del canal (4).

De modo conocido la limpieza se efectúa introduciendo agua desionizada (6) a presión, por ejemplo 11 kg./cm^{2} por la boca superior (7) del canal (4) o como en la figura 1, agua desionizada a presión, por ejemplo 11 kg./cm^{2} por la boca superior (7) y agua desionizada a presión por la boca inferior (8).

Este método/máquina efectúa una limpieza aceptable con piezas cuyo espesor (e) sea, más o menos, inferior a 150 mm. e\leq 150 mm.

En la figura 2 se ha representado en coordenadas las velocidades de corte (V) (avance del hilo) en mm./min. y abscisas el tiempo (t) en minutos en el proceso de electroerosión para una pieza de 300 mm. utilizando material UNE-F5211.

Aproximadamente en los primeros 20 minutos, la erosión es buena y la velocidad (V) no tiene mucha variación. Después de los primeros 20 minutos la erosión se comienza a inestabilizar, la limpieza todavía no ha empeorado mucho pero se aprecia un comienzo de inestabilización. A partir del los 40 minutos la erosión tiene ese aspecto. Si se alarga la erosión aparecen tramos más o menos estables, pero en cualquier tramo se pueden producir inestabilidades como la que marca la gráfica. Las disminuciones de velocidad que se muestra, algunas veces son retrocesos del hilo por el canal, pero lo que se registra es una disminución clara de la velocidad (V).

La causa de la inestabilidad y de la disminución de la velocidad (V) de avance está en la limpieza no es la adecuada y el canal (4) está contaminado.

El solicitante ha encontrado la solución.

En la figura 3 se aprecia que para la limpieza del canal (4) se sigue produciendo una sobrepresión en la boca inferior (8), por ejemplo con el propio líquido dieléctrico (5) o con agua desionizada que lanza el medio líquido de la boca inferior (8) hacia la boca superior (7) en circuito cerrado o abierto, pero en la boca superior (8) no se produce una sobrepresión como se hacía hasta ahora, sino una subpresión sacando el medio líquido por la boca superior (7), por ejemplo por unos tubos (9) representados para una fácil comprensión del invento, pero que puede ser cualquier otro medio, por ejemplo, por la propia boquilla (b) portadora del hilo (2) (figura 4) los resultados de esta subpresión son sorprendentes.

El gráfico de la figura 5 está obtenido de la misma pieza que el gráfico de la figura 2 pero introduciendo la aspiración por la parte superior (7). Los retrocesos han desaparecido, la velocidad es constante y se mantiene estable durante todo el tiempo de erosión. No aparecen marcas en la pieza, el aspecto visual de la pieza es mucho mejor. Se produce un aumento de velocidad (V) de un 24%.

Se han efectuado ensayos similares con espesores de 150 a 370 mm, con tipos muy distintos de hilo y con clases de material diferentes obteniéndose unos aumentos de la velocidad de entre un 20 y un 30%.

Se utiliza como limpiador agua desionizada para la limpieza ya que el dieléctrico (5) es básicamente agua de muy baja conductividad, pero podrá ser el propio dieléctrico (5) el que se utilizará para la sobrepresión u otro limpiador dependiendo de la naturaleza del dieléctrico (5).

El invento se aplica de modo similar para un corte cónico u otro tipo de corte.

Claims (6)

1. Proceso de electroerosión por hilo en el que por descargas eléctricas en un líquido dieléctrico entre un hilo y una pieza a trabajar se origina un canal en la pieza con una boca superior y una boca inferior, caracterizado porque se procede a producir una sobrepresión en la boca inferior en el sentido de la boca inferior hacia la boca superior y a producir una subpresión en la boca superior en ese mismo sentido.

2. Proceso de electroerosión por hilo, según reivindicación anterior, caracterizado porque para producir una sobrepresión en la boca inferior se introduce a presión agua desionizada.

3. Proceso de electroerosión por hilo, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para producir una subpresión en la boca superior se aspira el líquido del canal por la boca superior.

4. Máquina de electroerosión, que consta de medios para efectuar descargas eléctricas en un líquido entre un hilo y una pieza a trabajar lo que origina un canal en la pieza con una boca superior y una boca inferior, caracterizada porque consta de medios para producir una sobrepresión en la boca inferior en el sentido de la boca inferior hacia la boca superior y medios para producir una subpresión en la boca superior en ese mismo sentido.

5. Máquina de electroerosión, según reivindicación cuarta, caracterizada porque la sobrepresión en la boca inferior la origina agua desionizada a presión.

6. Máquina de electroerosión, según reivindicaciones cuarta y quinta, caracterizada porque los medios para producir una subpresión aspiran el líquido del canal por la boca superior.